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目錄組合機(jī)床工況分析……3第2章液壓缸的主要參數(shù)的確定……………4第3章擬定液壓系統(tǒng)圖……………6第4章液壓缸的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)………8設(shè)計(jì)總結(jié)…………………12參考資料………………13附錄A………………液壓系統(tǒng)原理圖附錄B……………………液壓缸結(jié)第1章組合機(jī)床工況分析負(fù)載分析工作負(fù)載:高速鉆頭鉆鑄鐵空時(shí)的軸向切削力Ft與鉆頭直徑D,每轉(zhuǎn)進(jìn)給量s(以mm/r計(jì))和鑄件硬度HB之間的經(jīng)驗(yàn)算式為
根據(jù)組合機(jī)床加工特點(diǎn),鉆孔時(shí)的主轉(zhuǎn)速n和每轉(zhuǎn)進(jìn)給量s可選下列數(shù)值:對直徑13.9的孔來說=360r/min,=0.147mm/r對直徑8.5的孔來說=550r/min,=0.096mm/r帶入公式得:=(14x25.5x13.9xx+2x25.5x8.5x)N=30468N
2)慣性負(fù)載=(G/g)(△V/△t)=(9500/9.81)(7.8/(60/0.236))=533.4N3)阻力分析靜摩擦分析=0.18X9500N=1710N動(dòng)摩擦分析=0.12X9500N=1140N液壓缸的機(jī)械效率取∮=0.9,由此得出液壓缸在各工作的負(fù)載如下表:工況負(fù)載組成負(fù)載值F/N推力F*/N啟動(dòng)F=1710N1900N加速F=+2243.4N2492.7N快進(jìn)F=11401266.7N工進(jìn)F=+31608N35120N快退F=11401266/7N負(fù)載圖和速度圖的繪制負(fù)載圖上按上面數(shù)值繪制,如下圖A所示。速度圖按已知數(shù)值V1=V3=7.8m/min、L1=95mm、L2=70mm、快退行程L3=L2+L2=165mm和工進(jìn)速度V2等繪制。如圖B所示。其中V2有主軸轉(zhuǎn)速及每轉(zhuǎn)進(jìn)給量求出,即V2====53mm/min v/m/min 7.8F/N 35120 0.053 50 100 1501900 2492 L/mm 1266.7 0 50 100 150 -1266.7 L/mm -7.8 圖A 圖第2章液壓缸的主要參數(shù)的確定由表1.0可知,組合機(jī)床液壓系統(tǒng)在最大負(fù)載35000N時(shí)宜取P1=4Mpa。液壓缸工作負(fù)載<50005000~1000010000~2000020000~3000030000~40000﹥50000液壓缸工作壓力0.8~11.5~22.5~33~44~67~10表1.0鑒于動(dòng)力滑臺要求快進(jìn)快退速度相等,這里的液壓缸可選用單桿式的,并在快進(jìn)時(shí)做差動(dòng)連接。這種情況下液壓缸無桿腔面積為A1取為有桿腔工作面積的兩倍,即活塞桿直徑d與缸筒D成d=0.707D的關(guān)系。在鉆孔加工時(shí),液壓缸回油路上必須具有背壓p2,取p2=0.8Mpa,以防空杯鉆通時(shí)滑臺突然前沖。快進(jìn)時(shí)液壓缸雖然差動(dòng)連接,單由于油管中有壓降△p存在,有桿腔的壓力必須大于無桿腔,估算時(shí)△p約等于0.5Mpa??焱藭r(shí)會(huì)有腔中有背壓的,這時(shí)p2亦可按0.5Mpa估算。由工進(jìn)時(shí)的推力計(jì)算液壓缸面積:F/=A1P1–A2P2=A1P1-(A1/2)P2故有A1=(F/)/(P1-P2/2)=(35120)/(4–0.8/2)㎡=0.0098㎡=98D==11.12㎝d=0.707D=7.86㎝當(dāng)按GB234880將這些直徑圓整成就將近標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)得:D=11㎝,d=8㎝。由此求得液壓缸兩腔的實(shí)際有效面積為:A1=3.14/4=95.03,A2=3.14(-)/4=44.77。經(jīng)檢驗(yàn),活塞桿的強(qiáng)度和穩(wěn)定性均符合要求。根據(jù)上述D與d的值,可估算液壓缸在各個(gè)工作階段中的壓力、流量和功率,如表2.0所示,并據(jù)此繪出工況圖C所示:表2.0液壓缸在各個(gè)工作階段中的壓力、流量和功率值 工況負(fù)載F/N回油腔壓力P2/Mpa進(jìn)油腔壓力P1/Mpa輸入流量Q/(L/min)輸入功率P/kw計(jì)算式快進(jìn)(差動(dòng))啟動(dòng)1900NP2=00.434P1=(F+A2S2)/(A1-A2)Q=(A1-A2)V1P=P1Q1回速2492.7NP2=P1+△P0.791恒速1266.7N0.62235.190.39工進(jìn)35120N0.84.0540.50.034P1=(F+P2A2)Q=A1V2P=P1Q啟動(dòng)1900NP2=00.487P1=(F+P2A1)/A2Q=A2V2P=P1Q快退回速2492.7N0.51..45恒速1266.7N1.30531.340.68第3章擬定液壓系統(tǒng)圖3.1選擇液壓回路(1)調(diào)速方式的選擇液壓系統(tǒng)的調(diào)速方式可分為節(jié)流調(diào)速回路、容積調(diào)速回路和容積節(jié)流調(diào)速回路三種形式。由工況得知,該液壓系統(tǒng)功率小,滑臺運(yùn)動(dòng)速度低,工作負(fù)載為阻力負(fù)載且工作中變化小,故可選用進(jìn)油路節(jié)流調(diào)速回路,為防止鉆通孔時(shí)負(fù)載突然消失引起運(yùn)動(dòng)部件的前沖現(xiàn)象,在回油路上加背壓閥。(2)液壓泵形式的選擇系統(tǒng)工作循環(huán)主要由低壓大流量和高壓小流量兩個(gè)階段組成,最大流量與最小流量的時(shí)間之比。根據(jù)該情況,本方案決定采用大、小兩個(gè)液壓泵自動(dòng)并聯(lián)供油的油源方案。(3)速度換接方式的選擇因鉆孔工序?qū)ξ恢镁燃肮ぷ髌椒€(wěn)性要求不高,可選用行程調(diào)速閥和電磁換向閥。動(dòng)作可靠,轉(zhuǎn)換精度較高。(4)快速回路與工進(jìn)轉(zhuǎn)快退控制方式的選擇為使快進(jìn)快退速度相等,選用差動(dòng)回路作快速回路。(5)調(diào)壓和卸荷回路的選擇在雙泵供油的油源形式確定后,調(diào)壓和卸荷問題都已基本解決。即滑臺工進(jìn)時(shí),高壓小流量泵的出口壓力由油源中的溢流閥調(diào)定,無需另設(shè)調(diào)壓回路。在滑臺工進(jìn)和停止時(shí),低壓大流量泵通過液控順序閥卸荷,高壓小流量泵在滑臺停止時(shí)雖未卸荷,但功率損失較小,故可不需再設(shè)卸荷回路。(6)夾緊油路的選擇夾緊油路中串接減壓閥,可根據(jù)工件夾緊力的需要調(diào)節(jié)并穩(wěn)定其壓力,即使主油路壓力低于減壓閥所調(diào)壓力,因?yàn)橛袉蜗蜷y的存在,夾緊系統(tǒng)也能維持其壓力(保壓)。二位四通電磁換向閥的常態(tài)位置是夾緊工件,保證了操作安全可靠。3.2組成系統(tǒng)系統(tǒng)原理圖3.3液壓系統(tǒng)工作分析工件夾緊:電液換向閥處于中位狀態(tài),液壓泵輸出的壓力油進(jìn)入夾緊缸的左腔,右腔回油,活塞桿向右移動(dòng),將工件夾緊。夾緊后,液壓缸左腔的壓力升高,當(dāng)油壓超過壓力繼電器的調(diào)定值時(shí),壓力繼電器發(fā)出信號指令使電磁鐵1YA通電,液壓缸8動(dòng)作??焖偾斑M(jìn):電磁鐵1YA通電,電液換向閥左位接入系統(tǒng),溢流閥17因系統(tǒng)壓力不高仍處于關(guān)閉狀態(tài),這時(shí)液壓缸8作差動(dòng)連接,液壓泵18輸出最大量。系統(tǒng)中油液流動(dòng)的情況為:進(jìn)油路:液壓泵18→單向閥16→換向閥10(左位)→行程閥7(左位)→液壓缸8左腔回油路:液壓缸8右腔→換向閥10(左位)→單向閥3→行程閥7(左位)→液壓缸8左腔工進(jìn)階段:工進(jìn)在滑臺前進(jìn)到預(yù)定位置,擋塊壓下行程閥7時(shí)開始,這時(shí)系統(tǒng)壓力升高,溢流閥17打開,液壓泵單泵供油,系統(tǒng)中油液流動(dòng)情況為:進(jìn)油路:液壓泵18→單向閥16→換向閥10(左位)→調(diào)速閥4→液壓缸8左腔回油路:液壓缸8右腔→換向閥10(左位)→溢流閥2→順序閥1→油箱停留階段:停留在工進(jìn)行進(jìn)到碰上死擋塊不再前進(jìn)時(shí)開始,并在系統(tǒng)壓力進(jìn)一步升高,壓力繼電器9發(fā)出信號后終止。快退階段:快退在壓力繼電器9發(fā)出信號后,電磁鐵1YA斷電、2YA通電時(shí)開始,這時(shí)系統(tǒng)壓力下降,液壓泵供油量增加,系統(tǒng)中油液的流動(dòng)情況為:進(jìn)油路:液壓泵18→單向閥16→換向閥10(右位)→液壓缸8右腔回油路:液壓缸8→左腔單向閥6→換向閥12(右位)→油箱松開:松開在擋塊壓下終點(diǎn)開關(guān)時(shí)3YA通電,夾緊缸松開。其油液流動(dòng)情況為:進(jìn)油路:液壓泵18→單向閥16→減壓閥15→單向閥14→換向閥13(右位)→夾緊缸右腔回油路:夾緊缸左腔→換向閥13(右位)→油箱停止停止在滑臺快速退回到原位,擋塊壓下終點(diǎn)開關(guān),電磁鐵2YA斷電、換向閥10處于中位,液壓泵卸荷,滑臺停止運(yùn)動(dòng)。油路:液壓泵18→單向閥16→換向閥10(中位)→油箱第四章液壓缸的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)4.1為滿足本題目中液壓系統(tǒng)快進(jìn)—工進(jìn)—快退的使用要求,選用雙作用單桿活塞缸。1)液壓缸的組成:液壓缸的結(jié)構(gòu)基本上可分成缸筒和缸蓋、活塞和活塞桿、密封裝置、緩沖裝置,以及排氣裝置五個(gè)部分。2)液壓缸組件的連接方式:缸筒與缸蓋的連接形式,因法蘭連接結(jié)構(gòu)簡單,容易加工,也易拆卸,故采用法蘭連接,缸筒與缸底的連接形式也用法蘭連接。活塞桿與活塞的連接方式選用螺紋連接,其結(jié)構(gòu)簡單,安裝方便可靠?;钊麠U導(dǎo)向部分的結(jié)構(gòu)活塞桿導(dǎo)向部分的結(jié)構(gòu),包括活塞桿與端蓋、導(dǎo)套的結(jié)構(gòu),以及密封、防塵、鎖緊裝置等。3)活塞及活塞桿處密封圈的選用活塞及活塞桿處密封圈的選用,應(yīng)根據(jù)密封部位、使用部位、使用的壓力、溫度、運(yùn)動(dòng)速度的范圍不同而選擇O型的密封圈。4)液壓缸的緩沖裝置液壓缸帶動(dòng)工作部件運(yùn)動(dòng)時(shí),因運(yùn)動(dòng)件的質(zhì)量大,運(yùn)動(dòng)速度較高,則在達(dá)到行程終點(diǎn)時(shí),會(huì)產(chǎn)生液壓沖擊,甚至使活塞與缸筒端蓋產(chǎn)生機(jī)械碰撞。為防止此現(xiàn)象的發(fā)生,在行程末端設(shè)置緩沖裝置。常見的緩沖裝置有環(huán)狀間隙節(jié)流緩沖裝置,三角槽式節(jié)流緩沖裝置,可調(diào)緩沖裝置。5)液壓缸排氣裝置對于速度穩(wěn)定性要求的機(jī)床液壓缸,則需要設(shè)置排氣裝置。6)密封裝置的選擇選0形密封圈,因?yàn)槠渚哂辛己玫拿芊庑阅埽医Y(jié)構(gòu)緊湊,運(yùn)動(dòng)件的摩擦阻力小,裝卸方便,容易制造,價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)。4.2液壓缸設(shè)計(jì)需要注意的事項(xiàng)1)盡量使液壓缸有不同情況下有不同情況,活塞桿在受拉狀態(tài)下承受最大負(fù)載。2)考慮到液壓缸有不同行程終了處的制動(dòng)問題和液壓缸的排氣問題,缸內(nèi)如無緩沖裝置和排氣裝置,系統(tǒng)中需有相應(yīng)措施。3)根據(jù)主機(jī)的工作要求和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求,正確確定液壓缸的安裝、固定方式,但液壓缸只能一端定位。4)液壓缸各部分的結(jié)構(gòu)需根據(jù)推薦結(jié)構(gòu)形式和設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)比較,盡可能做到簡單、緊湊、加工、裝配和維修方便。4.3液壓缸主要零件的材料和技術(shù)要求1)缸體材料灰鑄鐵:HT200,HT350。粗糙度液壓缸內(nèi)圓柱表面粗糙度為Ra=0.2~0.4um技術(shù)要求:a內(nèi)徑用H8-H9的配合b缸體與端蓋采用螺紋連接,采用6H精度2)缸蓋材料35鋼粗糙度導(dǎo)向表面粗糙度為Ra=0.8~1.6um技術(shù)要求:同軸度不大于分析:缸體組件有與活塞組件構(gòu)成密封的空腔,承受油壓,因此缸體組件要有足夠的強(qiáng)度,較高的表面精度,以承受活塞頻繁的往復(fù)摩擦,保證活塞密封件的可靠密封,缸體組件指的是缸筒與缸蓋,其使用材料與工作壓力有關(guān),當(dāng)工作壓力p<10Mpa時(shí)使用鑄鐵,當(dāng)工作壓力10Mpa>p<20Mpa時(shí)使用鑄剛或鍛剛,本題目中工作壓力的最大值為3.98Mpa,故選用鑄鐵缸筒。缸蓋的材料常用35號,40鋼號鍛件,或ZG270-500.ZG310-570及HT250.HT300等灰鑄鐵。3)活塞材料灰鑄鐵:HT300粗糙度活塞外圓柱粗糙度Ra=0.8~1.6um技術(shù)要求:活塞外徑用橡膠密封即可取f7~f9的配合,內(nèi)孔與活塞桿的配合可取H8。4)活塞桿材料實(shí)心:45鋼,調(diào)質(zhì)處理,粗糙度桿外圓柱粗糙度為Ra=0.4~0.8um技術(shù)要求:a調(diào)質(zhì)20~25HRCb活塞與導(dǎo)向套用的配合,與活塞的連接可用分析:活塞組件主要包括活塞,活塞桿,連接件等。活塞桿是液壓傳力的主要零件,由于液壓缸被用于不同的條件,因此要求活塞桿能經(jīng)受壓縮,拉伸,彎曲,振動(dòng),沖擊等載荷作用,還必須具有耐磨,耐腐蝕性能,故活塞桿材料可用35號鋼,45號鋼或無縫鋼管做成實(shí)心桿或空心桿,為提高耐磨和防銹能力,可在活塞桿表面鍍鉻并拋光,活塞材料通常采用鋼.耐磨鑄鐵,有時(shí)也用黃銅或鋁合金。5)導(dǎo)向套材料青銅,球墨鑄鐵粗糙度導(dǎo)向表面粗糙度為技術(shù)要求:a導(dǎo)向套的長度一般取活塞桿直徑的60%~80%b外徑D內(nèi)孔的同軸度不大于內(nèi)孔公差之半分析:導(dǎo)向套按材料分為金屬型和非金屬型兩種,金屬型一般選用摩擦系數(shù)小耐磨好的青銅材料制造,非金屬型導(dǎo)向套可采用塑料,聚四氟乙烯或聚三氟乙烯等材料制作。4.4液壓缸主要尺寸的計(jì)算液壓缸的主要尺寸包括液壓缸的內(nèi)徑D,活塞桿直徑d,液壓缸筒的長度L,1)液壓缸內(nèi)徑D的計(jì)算,根據(jù)最大負(fù)載和選取的工作壓力來確定內(nèi)徑D=110mm,2)活塞桿直徑d的計(jì)算在前面的計(jì)算中已經(jīng)確定d=80mm,3)液壓缸筒長度L的計(jì)算液壓缸筒長度L由活塞最大行程l,活塞寬度B,活塞桿導(dǎo)向長度H和有特殊要求的其他長度確定。查手冊選取活塞行程L=250mm,活塞寬度B=(0.6—1.0)d,選B=88mm,導(dǎo)向套長度H=(0.6—1.0)d,選H=0.8d=64mm,且液壓缸筒長度不超過內(nèi)徑110mm的20倍,綜上所述,得液壓缸筒長度L=450mm。6)液壓缸參數(shù)的計(jì)算液壓缸的結(jié)構(gòu)參數(shù),主要包括缸筒壁厚,油口直徑,缸底厚度1)壁厚的計(jì)算查表取缸筒外徑為133mm,則壁厚=(133-110)/2=11.5mm2)液壓缸油口直徑在計(jì)算設(shè)定液壓缸油口液流速度為1.0m/min則液壓缸油口直徑應(yīng)根據(jù)活塞最高運(yùn)動(dòng)速度V和油口最高液流速度Vo=而定Do=0.13DDo————液壓缸油口直徑=0.13X0.11D————液壓缸內(nèi)徑=40mmV————液壓缸最高輸出速度Vo————油口液流速度7)缸底厚度計(jì)算D————液壓缸內(nèi)徑(mm)【】——缸底材料的許用應(yīng)力(Mpa)Py————試驗(yàn)壓力(Mpa)8)缸頭厚度計(jì)算由于在液壓缸缸頭上有活塞桿導(dǎo)向孔,因此其厚度的計(jì)算方法與缸底有所不同,這里選用螺釘聯(lián)結(jié)法蘭式缸頭。H=F=+(d-)qF————法蘭受力總和(N)q————附加密封壓力(pa)————螺釘孔分布圓直徑(m)————密封環(huán)平均直徑(m)【】————法蘭材料許用應(yīng)力(pa)d————密封環(huán)內(nèi)徑(m)————密封環(huán)外徑(m)P————系統(tǒng)工作壓力(pa)選取d=90mm=100mm=110mm=130mmP=3.98Mpaq=0.5Mpa將數(shù)據(jù)代入式中,求得h=28mm設(shè)計(jì)總結(jié)通過這次的課程設(shè)計(jì),我基本學(xué)會(huì)了液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和計(jì)算,強(qiáng)化了對液壓元件性能的掌握,理解不同回路在系統(tǒng)中的各自作用,進(jìn)一步鞏固、加深和拓寬了所學(xué)的知識。在設(shè)計(jì)的過程中,培養(yǎng)了我綜合應(yīng)用液壓傳動(dòng)課程及其他課程的理論知識在實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)用所學(xué)知識解決工程實(shí)際問題的能力,在設(shè)計(jì)的過程中還培養(yǎng)出了我們的團(tuán)隊(duì)精神,大家共同解決了許多個(gè)人無法解決的問題,在這些過程中我們深刻地認(rèn)識到了自己在知識的理解和接受應(yīng)用方面的不足,在今后的學(xué)習(xí)過程中我們會(huì)更加努力和團(tuán)結(jié)。參考資料1、趙波,王宏元﹒液壓與氣動(dòng)技術(shù)【M】﹒北京:機(jī)械工業(yè)出版社,20082、左鍵民﹒液壓與氣動(dòng)技術(shù)【M】﹒北京:機(jī)械工業(yè)出版社,20073、路甬祥﹒液壓氣動(dòng)技術(shù)手冊【M】﹒北京:機(jī)械工業(yè)出版社,20024、張利平﹒液壓與氣動(dòng)設(shè)計(jì)手冊【M】﹒北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1997畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)題目鄭州市長江國際廣場空調(diào)工程設(shè)計(jì)環(huán)境與市政工程學(xué)院摘要本文針對鄭州市長江國際廣場空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)計(jì)算。根據(jù)該建筑物的功能要求和使用特點(diǎn),分析比較了各種空調(diào)方式,確定該建筑物空調(diào)系統(tǒng)為風(fēng)機(jī)盤管-新風(fēng)系統(tǒng)形式。主要設(shè)計(jì)內(nèi)容包括:空調(diào)冷負(fù)荷的計(jì)算;空調(diào)系統(tǒng)的劃分與系統(tǒng)方案的確定;冷源的選擇;空調(diào)末端處理設(shè)備的選型;風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與計(jì)算;室內(nèi)送風(fēng)方式與氣流組織形式的確定;水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與水力計(jì)算;風(fēng)管系統(tǒng)與水管系統(tǒng)保溫層的設(shè)計(jì);消聲防振設(shè)計(jì)等。本文所設(shè)計(jì)的中央空調(diào)系統(tǒng)既能滿足熱舒適性要求,又最大程度地考慮了建筑節(jié)能的需要。關(guān)鍵詞:辦公樓,風(fēng)機(jī)盤管-新風(fēng)系統(tǒng),節(jié)能ABSTRACTThegraduationprojectdesignsacentralairconditioningsystemforafinancialbusinessaffairsofficialbuildinginZhengzhouCity.Basedonthefunctionsandthefeaturesofthebuilding,severalpatternsoftheairconditioningsystemhavebeenanalyzed.Eventually,theschemeoftheprimaryairfancoilsystemisadopted.Thendesigncalculationiscarriedout.Itcontains:coolingloadcalculation,theestimationofsystemzoning,theselectionofrefrigerationunits,theselectionofairconditioningequipments,thedesignofairductsystem,theestimationofairdistributionmethodandtheselectionofrelevantequipments,thedesignofwatersystemanditsresistanceanalysis,theinsulationofairductplantandchilledwaterpipes,noiseandvibrationcontrol,etc.Thisdesignaimstoacomfortableair-conditioningsystem.Atthesametime,italsomeetstheenergy-savingrequirementtoagreatextent.KEYWORDS:officialbuilding,primaryairfancoilsystem,energysaving目錄TOC\o"1-4"\h\z\u前言 1第1章概述 21.1建筑概況 21.2設(shè)計(jì)參數(shù) 2第2章負(fù)荷計(jì)算 52.1空調(diào)房間的冷負(fù)荷 52.2空調(diào)房間的熱負(fù)荷 72.3空調(diào)房間的濕負(fù)荷 82.4新風(fēng)負(fù)荷 9第3章系統(tǒng)選擇 103.1冷熱源選擇 103.2空調(diào)系統(tǒng)選擇 143.3空調(diào)方案的分析 153.4空調(diào)方案的確定 16第4章空氣處理設(shè)備的選擇 184.1風(fēng)機(jī)盤管的選擇計(jì)算 184.3新風(fēng)機(jī)組的選型 20第5章空調(diào)房間的氣流組織 204.1氣流組織分布與風(fēng)口布置 214.2空調(diào)房間的氣流分布計(jì)算 22第6章風(fēng)道的設(shè)計(jì)與水力計(jì)算 256.1風(fēng)道的設(shè)計(jì)與布置 256.2風(fēng)道的水力計(jì)算 25第7章空調(diào)水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與水力計(jì)算 267.1水系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 277.2水系統(tǒng)的水力計(jì)算 287.2水系統(tǒng)的布置 29第8章制冷機(jī)房 308.1制冷機(jī)房主要設(shè)備的選擇計(jì)算 308.2水泵的選擇 358.3冷卻水塔、水箱的選擇計(jì)算 408.4機(jī)房的布置 40第9章空調(diào)系統(tǒng)的消聲與防振 419.1空調(diào)系統(tǒng)的消聲設(shè)計(jì) 419.2空調(diào)裝置的防振措施 42第10章管道的保溫及防腐設(shè)計(jì) 4210.1管道的保溫 4210.2管道的防腐 43第11章通風(fēng)及防火排煙設(shè)計(jì) 4311.1車庫通風(fēng)及防排煙 4311.2空調(diào)通風(fēng)及防排煙 44總結(jié) 48致謝 49參考文獻(xiàn) 50附錄 51K——外墻和屋面的傳熱系數(shù),W/(㎡·℃);——室內(nèi)計(jì)算溫度,℃。-——外墻或屋面的逐時(shí)冷負(fù)荷計(jì)算溫度,℃;2、內(nèi)墻,樓板等室內(nèi)傳熱維護(hù)結(jié)構(gòu)形成的瞬時(shí)冷負(fù)荷當(dāng)空調(diào)房間的溫度與相鄰非空調(diào)房間的溫度大于3℃時(shí),要考慮由內(nèi)維護(hù)結(jié)構(gòu)的溫差傳熱對空調(diào)房間形成的瞬時(shí)冷負(fù)荷,可按如下傳熱公式計(jì)算:W(2-2)式中:A——內(nèi)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱面積,m2;K——內(nèi)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù),W/(m2·℃);to.m——夏季空調(diào)房間室外計(jì)算日平均溫度,℃;△t——附加溫升,℃。3、外玻璃窗逐時(shí)傳熱引起的冷負(fù)荷在室內(nèi)外溫差的作用下,玻璃窗瞬變熱形成的冷負(fù)荷可按下式計(jì)算:W(2-3)式中:EMBEDEquation.3——外玻璃窗的逐時(shí)冷負(fù)荷,W;KW——玻璃的傳熱系數(shù),W/(m2·℃);AW——窗口面積,㎡;——外玻璃窗的冷負(fù)荷的逐時(shí)值,℃。二、透過玻璃窗的日射得熱引起的冷負(fù)荷透過玻璃窗進(jìn)入室內(nèi)的日射得熱形成的逐時(shí)冷負(fù)荷按下式計(jì)算:W(2-4)式中:AW——玻璃窗的面積,㎡;CC.S——玻璃窗的綜合遮擋系數(shù)CC.S=CS·CI;其中:CS——玻璃窗的遮擋系數(shù);CI——窗內(nèi)遮陽設(shè)施的遮陽系數(shù);Ca——窗的有效面積系數(shù);CLQ——玻璃窗冷負(fù)荷系數(shù),無因次;Djmax——日射得熱因數(shù)最大值;三、照明散熱形成的冷負(fù)荷根據(jù)照明燈具的類型和安裝方式的不同,其冷負(fù)荷計(jì)算式分別為:白熾燈:=1000·N·CLQW(2-5)熒光燈:=1000·n1·n2·N·CLQW(2-6)式中:——燈具散熱形成的冷負(fù)荷,W;N——照明燈具所需功率,KW;n1——鎮(zhèn)流器消耗功率系數(shù),當(dāng)明裝熒光燈的鎮(zhèn)流器裝在空調(diào)房間內(nèi)時(shí),取n1=1.2;當(dāng)暗裝熒光燈鎮(zhèn)流器裝設(shè)在頂棚內(nèi)時(shí),可取n1=1.0;n2——燈罩隔熱系數(shù),當(dāng)熒光燈上部穿有小孔(下部為玻璃板),可利用自然通風(fēng)散熱與頂棚內(nèi)時(shí),取n2=0.5~0.8;而熒光燈罩無通風(fēng)孔時(shí),取n2=0.6~0.8;CLQ——照明散熱冷負(fù)荷系數(shù)。CLQQC————群2.2空調(diào)房間的熱負(fù)荷冬季熱負(fù)荷包括圍護(hù)結(jié)構(gòu)的基本耗熱量及加熱由門窗縫隙滲入室內(nèi)的冷空氣的附加耗熱量。在工程實(shí)際中,圍護(hù)結(jié)構(gòu)的基本耗熱量按一維穩(wěn)定傳熱過程計(jì)算.即假設(shè)在計(jì)算時(shí)間內(nèi),室內(nèi)、外空氣溫度和其他傳熱過程參數(shù)都不隨時(shí)間變化。一、圍護(hù)結(jié)構(gòu)的基本耗熱量按公式計(jì)算:W(2-10)式中:——部分圍護(hù)結(jié)構(gòu)的基本耗熱量,W;Ai——部分圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱面積,m2;Ki——部分圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù),W/(m2·℃);——冬季室內(nèi)計(jì)算溫度,℃;——采暖室外計(jì)算溫度,℃;——圍護(hù)結(jié)構(gòu)的溫差修正系數(shù)。二.朝向附加耗熱量:朝向附加耗熱量是考慮建筑物受太陽照射影響而對圍護(hù)結(jié)構(gòu)基本耗熱量的修正。不同朝向的圍護(hù)結(jié)構(gòu)的修正率如下。表2-1圍護(hù)結(jié)構(gòu)的朝向修正系數(shù)項(xiàng)目朝向修正系數(shù)西、西北朝向1.00東、北朝向0.65東南朝向0.15南向0.2西南朝向0.4東北朝向0.90三、高度附加耗熱量:由于室內(nèi)溫度梯度的影響,往往使房間上部的傳熱量加大。因此規(guī)定:當(dāng)房間凈高超過4米時(shí),每增加1米,附加率為2%,但最大附加率不超過15%。應(yīng)注意:高度附加率應(yīng)加在基本耗熱量和其他附加耗熱量的總和上。在本設(shè)計(jì)中,由于建筑物四至二十層層高均未超過4米。因此高度附加率為零。四、風(fēng)力附加耗熱量:風(fēng)力附加耗熱量是考慮室外風(fēng)速變化而對維護(hù)結(jié)構(gòu)基本耗熱量的修正。在計(jì)算基本耗熱量時(shí),外表面換熱系數(shù)是對應(yīng)風(fēng)速約為4m/s的計(jì)算值。我國大部分地區(qū)冬季平均風(fēng)速為2~3m/s。因此《規(guī)范》規(guī)定,一般情況下,不必考慮風(fēng)力附加。在風(fēng)力和熱壓造成的室內(nèi)外壓差作用下,室外的冷空氣通過門、窗等縫隙滲入室內(nèi),被加熱后逸出,此部分耗熱量為冷風(fēng)滲透耗熱量。為防止外界環(huán)境空氣進(jìn)入空調(diào)房間,干擾空調(diào)房間內(nèi)溫濕度變化而破壞室內(nèi)潔凈度,需要在空調(diào)系統(tǒng)中由一定量的新風(fēng)來保持房間的正壓。由于空調(diào)建筑室內(nèi)通常保持正壓,因而在一般情況下,不計(jì)算門窗縫隙滲入室內(nèi)的冷空氣和由門,孔洞等侵入室內(nèi)的冷空氣引起的耗熱量。2.3空調(diào)房間的濕負(fù)荷人體散熱引起的冷負(fù)荷計(jì)算式為:W(2-11)式中:——人體散熱形成的冷負(fù)荷,W;qs——不同室溫和勞動(dòng)性質(zhì)成年男子顯熱散熱量,W;n——室內(nèi)全部人數(shù);——群集系數(shù);Qc(r體顯然散熱冷負(fù)荷系數(shù),人體顯然散熱冷負(fù)荷系數(shù)。該建筑總的冷負(fù)荷為1121.119kw,總的熱負(fù)荷為1010.084kw,總的濕負(fù)荷為561.04kg/h,夏季總的新風(fēng)負(fù)荷509.568kw,冬季總的新風(fēng)負(fù)荷830.672kw。2.4新風(fēng)負(fù)荷2.4.1新風(fēng)量的確定確定新風(fēng)量的依據(jù)有下列三個(gè)因素:1.衛(wèi)生要求在人體長期停留的空調(diào)房間內(nèi),新鮮空氣的多少對健康有直接影響。在實(shí)際工作中,一般規(guī)范確定:不論每人占房間體積多少,新風(fēng)量按大于等于30m3/h·人采用。對于人員密集的建筑物,如采用空調(diào)的體育館、會(huì)場,每人所占的空間較少,但停留的時(shí)間很短,可分別按吸煙和不吸煙的情況,新風(fēng)量以7~15m3/h·人計(jì)算。由于這類建筑物按此確定的新風(fēng)量占總風(fēng)量的百分比可能達(dá)30%~40%,從而對冷量影響較大。2.補(bǔ)充局部排風(fēng)量、保持空調(diào)房間的“正壓”要求當(dāng)空調(diào)房間內(nèi)有排風(fēng)柜等局部排風(fēng)裝置時(shí),為了不使房間產(chǎn)生負(fù)壓,在系統(tǒng)中必須有相應(yīng)的新風(fēng)量來補(bǔ)償排風(fēng)量。3.總送風(fēng)量的10%一般規(guī)定,空調(diào)系統(tǒng)中的新風(fēng)量占送風(fēng)量的百分?jǐn)?shù)不應(yīng)低于10%。目前,我國空調(diào)設(shè)計(jì)中對新風(fēng)量的確定原則,仍采用現(xiàn)行規(guī)范、設(shè)計(jì)手冊中規(guī)定或推薦的原則。2.4.2新風(fēng)負(fù)荷的計(jì)算夏季新風(fēng)冷負(fù)荷:(kW) (4-16)其中:——夏季新風(fēng)冷負(fù)荷,kW;——新風(fēng)量,kg/s;hW——室外空氣的焓值,kJ/kg;hN——室內(nèi)空氣的焓值,kJ/kg。冬季新風(fēng)冷負(fù)荷:(kW) (4-17)其中:——冬季新風(fēng)冷負(fù)荷,kW;——新風(fēng)量,kg/s;——空氣比熱容,kJ/kg·℃;——室外空氣的焓值,kJ/kg;——室內(nèi)空氣的焓值,kJ/kg。本次設(shè)計(jì)利用鴻業(yè)暖通軟件進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算,計(jì)算得到該建筑的總冷負(fù)荷為2832.05kW,總熱負(fù)荷為1502.9kW,夏季冷負(fù)荷指標(biāo)91.82W/m2,冬季總熱負(fù)荷指標(biāo)57.13W/m2。具體計(jì)算結(jié)果見附表一第3章系統(tǒng)選擇3.1冷熱源選擇3.1.1選擇冷熱源系統(tǒng)的基本原則:(1)空氣調(diào)節(jié)人工冷熱源宜采用集中設(shè)置的冷(熱)水機(jī)組和供熱、換熱設(shè)備。其及機(jī)型和設(shè)備的選擇,應(yīng)根據(jù)建筑物空氣調(diào)節(jié)的規(guī)模、用途、冷負(fù)荷、所在地區(qū)氣象條件、能源結(jié)構(gòu)、政策、價(jià)格及環(huán)保規(guī)定等情況,按下列要求綜合論證確定:a.熱源應(yīng)優(yōu)先采用城市、區(qū)域供熱或工廠余熱;高度集中的熱源能效高,便于管理,有利于環(huán)保。b.夏熱冬冷、干旱缺水地區(qū)的中小建筑可采用空氣源熱泵或埋管式地源熱泵冷(熱)水機(jī)組供冷、供熱;c.全年進(jìn)行空氣調(diào)節(jié),且各房間區(qū)域負(fù)荷特性相差較大,需要長時(shí)間向建筑物供熱和供冷時(shí),技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后,可采用水環(huán)熱泵空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)供冷、供熱;d.在執(zhí)行分時(shí)電價(jià)、峰谷電價(jià)差較大的地區(qū),空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)采用低谷電價(jià)時(shí)段蓄冷(熱)能明顯節(jié)電及節(jié)省投資時(shí),可采用蓄冷(熱)系統(tǒng)供冷(熱);(2)需設(shè)空氣調(diào)節(jié)的商業(yè)建筑或公共建筑群,有條件時(shí)宜采用熱、電、冷聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)或集中設(shè)置供冷、供熱站;(3)冷水機(jī)組一般選用2-4臺,機(jī)組之間考慮互為備用和輪換使用的可能性。從便于維護(hù)管理的角度考慮,宜首先選用同類型同規(guī)格的機(jī)組,從節(jié)能角度考慮,可選用不同類型不同容量機(jī)組搭配方案。(4)選擇電動(dòng)壓縮式機(jī)組時(shí),其制冷劑必須符合有關(guān)環(huán)保要求,其使用年限不得超過中國禁用時(shí)間表的規(guī)定。3.1.2冷源比較根據(jù)冷熱源系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則和建筑物的實(shí)際情況,擬定冷源系統(tǒng)方案,對各方案進(jìn)行技術(shù)、經(jīng)濟(jì)比較,具體比較見下表:方案名稱方案說明優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)方案一熱泵冷熱水機(jī)組供冷1)機(jī)組設(shè)置于地下室設(shè)備機(jī)房內(nèi)2)用電驅(qū)動(dòng)3)空氣源或水源熱泵1)一套設(shè)備即能供冷熱2)充分利用地位能源1)機(jī)組性能系數(shù)不高2)調(diào)節(jié)不便方案二活塞式冷水機(jī)組冷1)機(jī)組設(shè)置于地下設(shè)備機(jī)房內(nèi)2)用電驅(qū)動(dòng)1)換熱效果較好2)多機(jī)頭,冷量調(diào)節(jié)方便1)制冷量小2)噪聲大方案三離心式冷水機(jī)組1)機(jī)組設(shè)置于地下設(shè)備機(jī)房內(nèi)2)用電驅(qū)動(dòng)1)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn),噪聲低2)制冷能力大,效率高3)維護(hù)費(fèi)用低1)質(zhì)量要求嚴(yán)格2)制冷量不能太小方案四螺桿式冷水機(jī)組1)機(jī)組設(shè)置于地下設(shè)備機(jī)房內(nèi)2)用電驅(qū)動(dòng)1)運(yùn)行平穩(wěn)2)容積效率高1)運(yùn)行成本高2)噪聲大3.1.3熱源比較根據(jù)冷熱源系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則和建筑物的實(shí)際情況,擬定熱源系統(tǒng)方案,對各方案進(jìn)行技術(shù)、經(jīng)濟(jì)比較,具體比較見下表:方案名稱方案說明優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)方案一熱泵供熱1)機(jī)組設(shè)置于地下室設(shè)備機(jī)房內(nèi)2)用電驅(qū)動(dòng)3)空氣源或水源熱泵1)節(jié)約能源2)節(jié)省設(shè)備1)機(jī)組性能系數(shù)不高2)調(diào)節(jié)不便方案二熱電廠供熱1)機(jī)組設(shè)置于地下室設(shè)備機(jī)房內(nèi)2)用電驅(qū)動(dòng)1)鍋爐容量大2)自動(dòng)化程度高方案三區(qū)域鍋爐房供熱需設(shè)置換熱設(shè)備2)換熱設(shè)備放于地下室設(shè)備機(jī)房內(nèi),不需另設(shè)設(shè)備房1)熱效率高2)自動(dòng)化程度高3)污染少,利于環(huán)保方案四局部鍋爐房供熱1)需配置專門的鍋爐房2)設(shè)若干臺鍋爐1)運(yùn)行管理方便1)熱效率低2)自動(dòng)化程度低3.1.4冷熱源的成本比較經(jīng)綜合分析,冷熱源可從以下兩種方案中選擇:方案(1)冷水機(jī)組+城市集中供熱;方案(2)熱泵經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù):1)設(shè)定供冷期為100天,供暖期為120天2)機(jī)組每天運(yùn)行8小時(shí)3)城市熱電站集中供熱集資費(fèi):92萬元/t蒸汽,供熱價(jià)格為48元/(106kJ)。電力增容費(fèi)為460元/KVA,電費(fèi)為0.81元/kw.h。柴油的價(jià)格為7.2元/kg。天然氣的價(jià)格為3.6元/m3。方案(1)制冷:開利30XW1002水冷螺桿機(jī)組,額定輸入功率197KW。供熱:城市集中供熱1、設(shè)備費(fèi)用螺桿式冷機(jī)600×1121=67萬元循環(huán)水泵65×166=1萬元冷卻水塔300×198=5.9萬元風(fēng)機(jī)盤管200×960=19.2萬元新風(fēng)機(jī)組4×52261=21萬元安裝費(fèi)水系統(tǒng)安裝費(fèi)120×12927=155萬元運(yùn)行費(fèi)城市集中供熱費(fèi)用:增容費(fèi)75×12928=97萬元使用費(fèi)1010×120×8×600×48/1000000=16.6萬元冷水機(jī)組(螺桿式)132×100×8×0.81=8.5萬元循環(huán)泵=4×12×120×0.85×6=2.9萬冷卻水泵=2.2×12×20×0.85×4=1.1萬風(fēng)機(jī)盤管=0.059×12×120×0.85×78=0.6萬新風(fēng)機(jī)組=236×12×210×0.85=53萬方案(2)熱泵設(shè)備費(fèi)用熱泵1153×1121=129萬元土壤換熱器地下打井及埋管費(fèi)用65×19000=124萬元循環(huán)水泵65×166=1萬元冷卻水塔300×200=6萬元風(fēng)機(jī)盤管200×960=19.2萬元新風(fēng)機(jī)組4×52261=21萬元安裝費(fèi)用水系統(tǒng)安裝費(fèi)160×12927=207萬元運(yùn)行費(fèi)用熱泵機(jī)組168×100×8×0.81+252×129×8×0.81=32萬元循環(huán)泵=3×12×120×0.85×5=1.85萬冷卻水泵=7.5×12×120×0.85×5=4.6萬冷卻塔用水泵=3.75×12×120×0.85=0.46萬風(fēng)機(jī)盤管=0.083×12×120×0.85×150=1.5萬新風(fēng)機(jī)組=236×12×220×0.85=53萬通過以上數(shù)據(jù)比較可知,選用螺桿式水冷制冷機(jī)組+城市集中供熱比較經(jīng)濟(jì)適用,故采用螺桿式冷水機(jī)組(開利,30XW1002,三臺)該機(jī)組主要參數(shù)如下:制冷機(jī)組參數(shù)型號30XW1002制冷量KW987輸入功率KW197蒸發(fā)器水流量m3/h169水壓降kPa71接管尺寸Dg150冷凝器水流量m3/h202水壓將kPa59接管尺寸Dg200尺寸長×寬×高(mm)4008×1050×18463.1.5冷熱源系統(tǒng)方案的確定綜上所述,在根據(jù)鄭州的能源結(jié)構(gòu)與能源使用現(xiàn)狀及目前的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平,從節(jié)能的角度出發(fā)進(jìn)行設(shè)計(jì),本系統(tǒng)本建筑物冷源采用冷水機(jī)組供冷空調(diào)系統(tǒng);考慮到鄭州為寒冷地區(qū),有城市集中供熱,熱源采用城市熱力管網(wǎng)加換熱站(區(qū)域鍋爐房供熱)。3.2空調(diào)系統(tǒng)的選擇3.2.1空調(diào)系統(tǒng)分區(qū)原則(1)使用功能、負(fù)荷變化特性,溫、濕度要求不同的房間不應(yīng)劃分在同一個(gè)系統(tǒng)中;(2)盡可能依據(jù)防火分區(qū)來劃分系統(tǒng),如需跨越防火分區(qū)需設(shè)防火閥;(3)依據(jù)房間功能:在一些高大空間,為保證氣流分布和換氣次數(shù)要求,必須使用全空氣系統(tǒng)形式的應(yīng)該劃分到同一個(gè)分區(qū)。3.2.3空調(diào)分區(qū)就本次考慮空調(diào)分區(qū)方案的時(shí)候,考慮了幾方面因素:(1)一層房間功能復(fù)雜,有大堂中庭,商店,辦公室等特殊房間;(2)同一防火分區(qū)內(nèi)的各個(gè)房間朝向不同,防火分區(qū)跨越不同的樓層;(3)不同房間的使用時(shí)間及要求不同,如會(huì)議室與標(biāo)準(zhǔn)間的實(shí)用時(shí)間差別較大,應(yīng)該劃到不同分區(qū)。根據(jù)以上原則將地下一層至地上四層各分為南北兩區(qū),地上五層至二十八層為一個(gè)區(qū),如下表3-1:表3-1各層空調(diào)分區(qū)情況樓層空調(diào)分區(qū)新風(fēng)量m3/h修正后新風(fēng)量m^3/h(修正系數(shù)1.1)新風(fēng)負(fù)荷(kW)修正后新風(fēng)負(fù)荷(kW)空調(diào)方案地下室一層北區(qū)7068.97775.876.6384.29風(fēng)機(jī)盤管家獨(dú)立新風(fēng)(帶熱回收)南區(qū)9229.610152.683.8292.2風(fēng)機(jī)盤管家獨(dú)立新風(fēng)(帶熱回收)一層北區(qū)43494783.941.4945.64風(fēng)機(jī)盤管家獨(dú)立新風(fēng)(帶熱回收)南區(qū)6112.66723.955.8561.44風(fēng)機(jī)盤管家獨(dú)立新風(fēng)(帶熱回收)二層北區(qū)5231.55754.755.0560.56風(fēng)機(jī)盤管家獨(dú)立新風(fēng)(帶熱回收)南區(qū)7784.38562.777.7885.56風(fēng)機(jī)盤管家獨(dú)立新風(fēng)(帶熱回收)三層北區(qū)5580.86138.961.4367.57風(fēng)機(jī)盤管家獨(dú)立新風(fēng)(帶熱回收)南區(qū)7061.57767.681.3289.45風(fēng)機(jī)盤管家獨(dú)立新風(fēng)(帶熱回收)四層北區(qū)46295091.940.0744.08風(fēng)機(jī)盤管家獨(dú)立新風(fēng)(帶熱回收)南區(qū)11566.312722.9133.35146.69風(fēng)機(jī)盤管家獨(dú)立新風(fēng)(帶熱回收)五層--9291021.99.79410.77風(fēng)機(jī)盤管家獨(dú)立新風(fēng)六~二十四層--975.11072.610.2911.32風(fēng)機(jī)盤管家獨(dú)立新風(fēng)二十五~二十八層--428.6471.54.615.07風(fēng)機(jī)盤管家獨(dú)立新風(fēng)3.3空調(diào)方案設(shè)計(jì)分析3.3.1各房間負(fù)荷的計(jì)算在上節(jié)已經(jīng)完成了系統(tǒng)的空調(diào)分區(qū),確定了各區(qū)域的空調(diào)方式。接下就是對各區(qū)域進(jìn)行具體的空調(diào)設(shè)計(jì)。確定各房間的空調(diào)系統(tǒng)形式需要知道各房間的空調(diào)負(fù)荷,新風(fēng)負(fù)荷,室內(nèi)負(fù)荷等等,負(fù)荷計(jì)算已經(jīng)在第2章計(jì)算完成。3.3.2室內(nèi)新風(fēng)量的確定新風(fēng)量的大小直接影響室內(nèi)空氣品質(zhì)和系統(tǒng)能耗,室內(nèi)新風(fēng)量的取值一般按以下原則確定:(1)滿足室內(nèi)衛(wèi)生要求;(2)保持空調(diào)房間的“正壓”要求及補(bǔ)充局部排風(fēng)量的要求;(3)滿足某些特殊功能房間的新風(fēng)量要求;(4)在全空氣系統(tǒng)中,如果按以上原則選取的新風(fēng)量不足總風(fēng)量的10%,則新風(fēng)量取總風(fēng)量的10%。3.3.3熱回收的應(yīng)用根據(jù)《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB50189-2005[4]要求:當(dāng)建筑物內(nèi)設(shè)有集中排風(fēng)系統(tǒng)且符合下列條件之一時(shí),宜設(shè)置排風(fēng)熱回收裝置:(1)送風(fēng)量大于或等于3000m3/h的直流式空調(diào)系統(tǒng),且新風(fēng)與排風(fēng)的溫差大于或等于8℃;(2)設(shè)計(jì)新風(fēng)量大于或等于4000m3/h的空調(diào)系統(tǒng),且新風(fēng)與排風(fēng)的溫差大于或等于8℃;3.4空調(diào)方案確定3.4.1空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則(1)、選擇空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)時(shí),應(yīng)根據(jù)建筑物的用途、規(guī)模、使用特點(diǎn)、符合變化情況與參數(shù)要求、所在地區(qū)氣象條件與能源狀況等,通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定;當(dāng)各空氣調(diào)節(jié)區(qū)熱濕負(fù)荷變化情況相似,宜采用集中控制,各空氣調(diào)節(jié)區(qū)溫濕度波動(dòng)不超過允許范圍時(shí),可集中設(shè)置共用的全空氣定風(fēng)量空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)。需分別控制各空氣調(diào)節(jié)區(qū)室內(nèi)參數(shù)時(shí),宜采用變風(fēng)量或風(fēng)機(jī)盤管空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng),不宜采用末端再熱的全空氣定風(fēng)量空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng);(1)、選擇的空調(diào)系統(tǒng)應(yīng)能保證室內(nèi)要求的參數(shù),即在設(shè)計(jì)條件下和運(yùn)行條件下均能保證達(dá)到室內(nèi)溫度、相對濕度、凈化等要求。(2)、綜合考慮初投資和運(yùn)行費(fèi)用,系統(tǒng)應(yīng)經(jīng)濟(jì)合理;(3)、盡量減少一個(gè)系統(tǒng)內(nèi)的各房間相互不利的影響;(4)、盡量減少風(fēng)管長度和風(fēng)管重疊,便于施工、管理和測試。(5)、各房間或區(qū)的設(shè)計(jì)參數(shù)值和熱濕比相接近污染物相同,可以劃分成一個(gè)全空氣系統(tǒng)。對于定風(fēng)量單風(fēng)道系統(tǒng),還要求工作時(shí)間一致,負(fù)荷變化規(guī)律基本相同。3.4.2空調(diào)系統(tǒng)方案的比較·全空氣系統(tǒng)全空氣系統(tǒng)一般選用組合式空調(diào)器進(jìn)行空氣處理,室內(nèi)負(fù)荷全部由處理過的空氣來負(fù)擔(dān),系統(tǒng)處理空氣量大,所擔(dān)負(fù)的空調(diào)面積也較大。因此適用于建筑空間較高,面積較大,人員較多的房間,以及房間溫度和濕度要求較高,噪聲要求較嚴(yán)格的空調(diào)系統(tǒng)。全空氣系統(tǒng)的主要優(yōu)點(diǎn)為:1)使用壽命長,2)可以根據(jù)室外氣象參數(shù)的變化和室內(nèi)負(fù)荷變化實(shí)現(xiàn)全年多工況解能運(yùn)行調(diào)節(jié),3)充分利用室外新風(fēng),減少與避免冷、熱抵消,減少冷凍機(jī)的運(yùn)行時(shí)間。4)可以嚴(yán)格地控制室內(nèi)溫度和室內(nèi)相對濕度。5)可以有效地采取消省和隔振措施,便于管理和維修。其主要缺點(diǎn)為:1)空氣比熱、密度小,需空氣量多,風(fēng)道斷面積大,輸送耗能大。2)空調(diào)設(shè)備需集中布置在機(jī)房,機(jī)房面積較大,層高較高。3)除制冷及鍋爐設(shè)備外空氣處理機(jī)組和風(fēng)管造價(jià)均較高。4)送回風(fēng)管系統(tǒng)復(fù)雜,布置困難。5)支風(fēng)管和風(fēng)口較多時(shí)不易均衡調(diào)節(jié)風(fēng)量,風(fēng)道要求保溫,影響造價(jià)。6)全空氣空調(diào)系統(tǒng)一個(gè)系統(tǒng)不宜供多個(gè)房間的空調(diào)。因?yàn)榛仫L(fēng)系統(tǒng)可能造成房間之間空氣交叉污染,另外調(diào)節(jié)也比較困難。7)設(shè)備與風(fēng)管的安裝工作量大,周期長?!わL(fēng)機(jī)盤管加新風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)機(jī)盤管加新風(fēng)系統(tǒng)是目前應(yīng)用廣泛的一種空調(diào)系統(tǒng),它由風(fēng)機(jī)盤管來承擔(dān)全部室內(nèi)負(fù)荷,單獨(dú)設(shè)新風(fēng)機(jī)組,向室內(nèi)補(bǔ)充所需新風(fēng)。因此,在空調(diào)房間較多,面積較小,各房間要求單獨(dú)調(diào)節(jié),且建筑層高較高,房間溫濕度要求不嚴(yán)格的房間,宜采用風(fēng)機(jī)盤管家新風(fēng)系統(tǒng)。風(fēng)機(jī)盤管加新風(fēng)系統(tǒng)的主要優(yōu)點(diǎn)有:1)布置靈活,可以和集中處理的新風(fēng)系統(tǒng)聯(lián)合使用,也可以單獨(dú)使用2)各空調(diào)房間互不干擾,可以獨(dú)立地調(diào)節(jié)室溫,并可隨時(shí)根據(jù)需要開停機(jī)組,節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用,靈活性大,節(jié)能效果好3)與集中式空調(diào)相比不需回風(fēng)管道,節(jié)約建筑空間4)機(jī)組部件多為裝配式、定型化、規(guī)格化程度高,便于用戶選擇和安裝5)只需新風(fēng)空調(diào)機(jī)房,機(jī)房面積小6)使用季節(jié)長7)各房間之間不會(huì)互相污染其缺點(diǎn)為:1)對機(jī)組制作要求高,則維修工作量很大2)機(jī)組剩余壓頭小室內(nèi)氣流分布受限制3)分散布置敷設(shè)各中管線較麻煩,維修管理不方便4)水系統(tǒng)復(fù)雜,易漏水5)過濾性能差3.4.3空調(diào)系統(tǒng)方案的確定:本次設(shè)計(jì)中的建筑分為裙房和主體建筑,裙房為商場和宴會(huì)廳,但是房間比較多且面積較小,房間功能多樣,設(shè)全空氣會(huì)形成交叉污染,加上考慮到機(jī)房不大的原因,不推薦選用全空氣。主體建筑的主要房間為辦公室,大多面積較小,且各房間互不連通,應(yīng)使所選空調(diào)系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對各個(gè)房間的獨(dú)立控制,與全空氣系統(tǒng)比較,風(fēng)機(jī)盤管加獨(dú)立新風(fēng),可節(jié)省空間,且布置靈活,具有個(gè)別控制的優(yōu)越性,各房間單獨(dú)調(diào)節(jié)溫度,房間無人時(shí),可關(guān)調(diào)機(jī)組,不影響其他房間的使用。節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用,運(yùn)行費(fèi)用與單風(fēng)道系統(tǒng)相比約低,比誘導(dǎo)器系統(tǒng)低,而綜合投資費(fèi)用大體相同,甚至略低。機(jī)組定型化,規(guī)格化,易于選擇安裝。有較好的供冷能力。綜合考慮各方面因素,確定整座樓都選用風(fēng)機(jī)盤管加新風(fēng)系統(tǒng)。在房間內(nèi)布置吊頂?shù)娘L(fēng)機(jī)盤管,采用暗裝的形式。風(fēng)機(jī)盤管采取側(cè)送下回的方式。第4章空氣處理設(shè)備的選擇4.1風(fēng)機(jī)盤管選擇計(jì)算例:4001小型會(huì)議室房間夏季室內(nèi)冷負(fù)荷Q=7.543kW,濕負(fù)荷W=1.78kg/h(0.000494kg/s);室內(nèi)空氣溫度tN=25℃,相對濕度φ=65%;室外空氣干球溫度tw=35℃,相對濕度φ=59%;新風(fēng)機(jī)組和送風(fēng)管道的溫升取Δt=0.5℃,該房間要求的新風(fēng)量GW=982.68m3/h(0.301kg/s)。采用風(fēng)機(jī)盤管加獨(dú)立新風(fēng)系統(tǒng)。解:采用新風(fēng)不承擔(dān)室內(nèi)負(fù)荷的方案,即送入室內(nèi)新風(fēng)的焓處理到與室內(nèi)空氣焓hN相等。根據(jù)室內(nèi)空氣hN線、新風(fēng)處理后的機(jī)器露點(diǎn)相對濕度即可定出新風(fēng)處理后的機(jī)器露點(diǎn)L及溫升后的L’點(diǎn)(參見下圖)室內(nèi)熱濕比及房間送風(fēng)量?=Q/W=7.543/0.000494=15255.5采用可能達(dá)到的最低參數(shù)送風(fēng),過N點(diǎn)作?線按最大送風(fēng)溫差與φ=90%線相交,即得送風(fēng)點(diǎn)O,則總送風(fēng)量為:G=Q/(hN/hO)=7.543/(59.5-51.5)=3307.9m3/h=1.014kg/s風(fēng)機(jī)盤管風(fēng)量:要求的新風(fēng)量GW=982.68m3/h,則風(fēng)機(jī)盤管風(fēng)量:GF=G-GW=3307.9-982.68=2325.22m3/h=0.713kg/s風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組出口空氣的焓hMhM=(GhO-GWhK)/GF=(1.014×51.5-0.301×59.5)/0.713=48.1kJ/kg連接L’、O兩點(diǎn)并延長與hM相交得M點(diǎn)(風(fēng)機(jī)盤管的出風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)),查出tM=17.8℃。風(fēng)機(jī)盤管的顯冷量QS=GFCp(tN-tM)=0.713×1.01×(25.0-17.8)=5.16kW詳細(xì)數(shù)據(jù),夏季風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng):(新風(fēng)處理到等焓線)=========================送風(fēng)量m^3/h:3307.9新風(fēng)量m^3/h:982.68回風(fēng)量m^3/h:2325.22新風(fēng)比%:29.7071熱濕比:15255.5FCU冷量kW:7.69881FCU顯熱冷量kW:5.16205新風(fēng)AHU冷量kW:8.97055房間冷負(fù)荷kW:7.543新風(fēng)管溫升負(fù)荷kW:0.155809注:新風(fēng)不承擔(dān)室內(nèi)冷負(fù)荷.送風(fēng)點(diǎn)-O:大氣壓力Pa:98907干球溫度℃:19.0濕球溫度℃:17.9相對濕度%:90.3含濕量g/kg:12.7焓kJ/kg:51.5露點(diǎn)溫度℃:17.2密度kg/m^3:1.2露點(diǎn)-L:大氣壓力Pa:98907干球溫度℃:21.3濕球溫度℃:20.2相對濕度%:90.0含濕量g/kg:14.7焓kJ/kg:58.9露點(diǎn)溫度℃:19.5密度kg/m^3:1.2回風(fēng)點(diǎn)-M:大氣壓力Pa:98907干球溫度℃:17.8濕球溫度℃:16.9相對濕度%:91.2含濕量g/kg:11.9焓kJ/kg:48.1露點(diǎn)溫度℃:16.2密度kg/m^3:1.2溫升后點(diǎn)-L':大氣壓力Pa:98907干球溫度℃:21.8濕球溫度℃:20.3相對濕度%:87.3含濕量g/kg:14.7焓kJ/kg:59.5露點(diǎn)溫度℃:19.5密度kg/m^3:1.2一次回風(fēng)系統(tǒng)過程線圖:根據(jù)計(jì)算所得冷量及回風(fēng)量,查取設(shè)備型號表可知,該房間需設(shè)置3臺型號為YGFC-03CD-2-S(H/U(約克)的風(fēng)機(jī)盤管。該型號風(fēng)機(jī)盤管單臺冷負(fù)荷為2.8KW,單臺風(fēng)機(jī)盤管高速風(fēng)量為520m3/h。以房間4001為例,進(jìn)行手算與天正軟件計(jì)算的結(jié)果比較,相差不大,所以對要求畫圖的兩個(gè)樓層均用天正進(jìn)行計(jì)算,其他樓層根據(jù)夏季冷負(fù)荷的1.1倍來進(jìn)行選型,計(jì)算結(jié)果祥見附表二風(fēng)機(jī)盤管選型表見附表三4.2新風(fēng)機(jī)組的選型新風(fēng)機(jī)組選型按新風(fēng)工況進(jìn)行選擇,其余樓層新風(fēng)量和新風(fēng)冷負(fù)荷的1.1倍進(jìn)行選擇。本次設(shè)計(jì)地下一層至地上四層每層分兩個(gè)空調(diào)分區(qū),故每層設(shè)兩臺新風(fēng)機(jī)。五層至二十八層每層只有一個(gè)空調(diào)分區(qū),故每層設(shè)一臺新風(fēng)機(jī)組即可,具體型號見附表四 第5章空調(diào)房間的氣流組織氣流組織計(jì)算的目的是在于選擇氣流分布的形式,確定送風(fēng)口的形式,數(shù)目和尺寸,使工作區(qū)的風(fēng)速和溫差滿足設(shè)計(jì)要求。本工程全部采用風(fēng)機(jī)盤管加新風(fēng),新風(fēng)由墻洞或新風(fēng)井引入。5.1氣流組織分布與風(fēng)口布置本次設(shè)計(jì)中大多采用側(cè)送下回的氣流組織形式,送出的氣流為貼附于頂棚的射流。射流下側(cè)吸卷室內(nèi)空氣,射流在近墻下降。工作區(qū)為回流區(qū),該模式的通風(fēng)效率較高,換氣效率約為0.6-0.8。側(cè)送風(fēng)口的安裝離頂棚距離越近,且又以15~20度仰角向上送風(fēng)時(shí),則可加強(qiáng)貼附,借以增加射流。合理地組織氣流流線的問題,主要是考慮送風(fēng)口的位置,回風(fēng)口的影響較小。設(shè)計(jì)側(cè)頂送風(fēng)口的調(diào)節(jié)應(yīng)達(dá)到以下的要求:1)各風(fēng)管之間風(fēng)量調(diào)節(jié);2)射流軸線水平方向的調(diào)節(jié),使送風(fēng)速度均勻,射流軸線不偏斜;3)水平面擴(kuò)散角的調(diào)節(jié)。4)豎向仰角的調(diào)節(jié),一般以向上10~20度的仰角,加強(qiáng)貼附,增加射程;風(fēng)機(jī)盤管加獨(dú)立新風(fēng)系統(tǒng)使風(fēng)機(jī)盤管暗裝于天花板,采用上側(cè)送風(fēng),同側(cè)回風(fēng)的形式。送風(fēng)氣流貼附于頂棚,工作區(qū)處于回流區(qū)中。送風(fēng)與室內(nèi)空氣混合充分,工作區(qū)的風(fēng)速較低,溫度濕度比較均勻,適用于小空間的辦公室及其他要求舒適性較高的場所。風(fēng)口對氣流組織有著關(guān)鍵影響,根據(jù)送回風(fēng)量選擇合適的風(fēng)口,均勻分配,同時(shí)避免柱和梁的阻擋,最大可能的減少風(fēng)量擾動(dòng)對氣流產(chǎn)生的負(fù)面效應(yīng),才能產(chǎn)生良好的氣流組織效果,在本次設(shè)計(jì)中遵循了以下原則:(1)、新風(fēng)口應(yīng)盡量靠近風(fēng)機(jī)盤管的送風(fēng)口,目的讓新風(fēng)與室內(nèi)回風(fēng)混合均勻。(2)、送風(fēng)口尺寸放大。變風(fēng)量末端在調(diào)節(jié)時(shí)產(chǎn)生的風(fēng)速變化會(huì)使人感到不舒適,這在大風(fēng)量送風(fēng)口尤為明顯。解決這個(gè)問題的最簡單方法是加大吊頂風(fēng)口的尺寸,盡可能減少出風(fēng)速度,使這種風(fēng)速的變化帶來的影響微乎其微。(3)、增強(qiáng)吊頂貼附效應(yīng)。使吊頂平面保持平整,盡量使吊頂面的凸凹遠(yuǎn)離送風(fēng)口。這其中主要包括燈具、水噴淋頭和火災(zāi)報(bào)警探頭,兩者間須隔開一定的距離。送風(fēng)選用雙層百葉風(fēng)口側(cè)送方式,保證工作區(qū)穩(wěn)定而均勻的溫度和風(fēng)速。為保證貼附射流有足夠的射程,并不產(chǎn)生較大噪聲,所以選送風(fēng)口風(fēng)速V=2-5m/s,最大風(fēng)速不得超過6m/s,送熱風(fēng)時(shí)取較大值。氣流組織:采用側(cè)送側(cè)回的氣流組織風(fēng)口的形式:送風(fēng)口選擇使用雙層百葉,回風(fēng)口選擇使用加過濾網(wǎng)的單層百葉,新風(fēng)口采用帶過濾網(wǎng)的防雨百葉風(fēng)口5.2空調(diào)房間的氣流分布計(jì)算例:4001小型會(huì)議室房間室溫要求25±0.5℃,房間長(A)×寬(B)×高(H),9.5×8.4×4.8=(m),室內(nèi)顯熱冷負(fù)荷QX=6.35kW,試進(jìn)行側(cè)送氣流組織計(jì)算:房間的風(fēng)機(jī)盤管送風(fēng)口及新風(fēng)均采用側(cè)送側(cè)回的氣流組織方式,新風(fēng)作為輔助送風(fēng)。(為簡化計(jì)算,可忽略新風(fēng)對氣流的影響,因此只需對風(fēng)機(jī)盤管送風(fēng)的氣流組織進(jìn)行計(jì)算。)解:選用可調(diào)式雙層百葉風(fēng)口,紊流系數(shù)a=0.14,有效面積系數(shù)k=0.72,風(fēng)口布置在房間寬度方向上。射流射程X=A-0.5=9.5-0.5=9m(離墻不保證區(qū)為0.5m)。2.按要求選定送風(fēng)溫差Δt=6℃,計(jì)算送風(fēng)量LS=并校核換氣次數(shù)n:LS=3600QX/1.2×1.01×Δt=3600×6.35/1.2×1.01×6=3143.6m3/hn=LS/A×BH=3143.6/9.5×8.4×4.8=8.2/h,換氣次數(shù)大于8次,滿足要求。3.按式VS=371BHk/LS確定送風(fēng)溫度:計(jì)算射流自由度VS=371×8.4×4.8×0.72/3143.6=3.43m/s按式/dS=53.2計(jì)算射流自由度:/dS=53.2×=9.43m5.計(jì)算滿足軸心溫度衰減要求的送風(fēng)口個(gè)數(shù)N:=0.5/6×9.43=0.79查實(shí)用供熱空調(diào)設(shè)計(jì)手冊(下冊)圖25.2-1,得無因次距離ū==0.32,并代入式N=:N==2..60,取N=3個(gè)計(jì)算送風(fēng)口面積fs、確定送風(fēng)口長和寬的尺寸,或等面積的當(dāng)量直徑ds:fs===0.118m2選定長寬尺寸為600mm×200mm雙層百葉風(fēng)口,等面積當(dāng)量直徑為ds=1.128=1.128=0.391m實(shí)際送風(fēng)速度Vs=3.37m/s校核貼附射流長度8.Ar===0.0068,查實(shí)用供熱空調(diào)設(shè)計(jì)手冊(下冊)圖25.2-2,得x/ds=25,因而x=0.391×25=9.78m>9m,滿足貼附長度要求。8.校核房間高度設(shè)底邊至吊頂距離為0.4m,則:H=h+S+0.07x+0.3=2+0.4+0.07×9+0.3=3.33m,(h為工作區(qū)高度)該值小于4.8m,房間高度符合要求。其余兩層房間計(jì)算結(jié)果匯總于表5-1:表5-1側(cè)送風(fēng)匯總表房間編號房間尺寸(長寬高)(m)送風(fēng)形式風(fēng)口個(gè)數(shù)送風(fēng)速度(m/s)貼附長度(m)4001[小型會(huì)議室]9.5*8.4*4.8側(cè)向送風(fēng)(風(fēng)口沿房間長度布置)33.3610.554002[小型會(huì)議室]9.5*8.4*4.8側(cè)向送風(fēng)(風(fēng)口沿房間長度布置)33.3610.554003[會(huì)議室]21*9.5*4.8側(cè)向送風(fēng)(風(fēng)口沿房間寬度布置)73.4310.874005[活動(dòng)前廳]15.3*12.5*4.8側(cè)向送風(fēng)(風(fēng)口沿房間寬度布置)43.9513.444006[接待室]4.6*4.4*4.8側(cè)向送風(fēng)(風(fēng)口沿房間長度布置)12.547.884007[宴會(huì)廳]24.9*16.8*4.8側(cè)向送風(fēng)(風(fēng)口沿房間寬度對吹布置)123.249.454008[宴會(huì)廳]12.8*8.4*4.8側(cè)向送風(fēng)(風(fēng)口沿房間長度布置)34.1314.354009[休息室]7.5*4.4*4.8側(cè)向送風(fēng)(風(fēng)口沿房間長度布置)12.768.24011[宴會(huì)廳]17*8.4*4.8側(cè)向送風(fēng)(風(fēng)口沿房間寬度布置)43.219.474012[宴會(huì)廳]13.9*8.4*4.8側(cè)向送風(fēng)(風(fēng)口沿房間寬度布置)33.249.684013[宴會(huì)廳]13.9*8.4*4.8側(cè)向送風(fēng)(風(fēng)口沿房間寬度布置)33.249.684015[宴會(huì)廳]21*16.4*4.8選四面送風(fēng)的風(fēng)機(jī)盤管95層5001[公寓式酒店]8.4*4.2*3.35側(cè)向送風(fēng)(風(fēng)口沿房間長度布置)13.289.855002[公寓式酒店,7]8.4*4.2*3.35側(cè)向送風(fēng)(風(fēng)口沿房間長度布置)13.289.855003[公寓式酒店]8.4*5.8*3.35側(cè)向送風(fēng)(風(fēng)口沿房間長度布置)13.289.855004[公寓式酒店]8.4*5.8*3.35側(cè)向送風(fēng)(風(fēng)口沿房間長度布置)13.289.855005[公寓式酒店]8.4*4.2*3.35側(cè)向送風(fēng)(風(fēng)口沿房間長度布置)13.228.665006[公寓式酒店]8.4*4.2*3.35側(cè)向送風(fēng)(風(fēng)口沿房間長度布置)13.289.855008[公寓式酒店]8.4*4.2*3.35側(cè)向送風(fēng)(風(fēng)口沿房間長度布置)13.289.855009[公寓式酒店]8.4*4.2*3.35側(cè)向送風(fēng)(風(fēng)口沿房間長度布置)13.289.855010[公寓式酒店]8.4*5.8*3.35側(cè)向送風(fēng)(風(fēng)口沿房間長度布置)13.289.855011[公寓式酒店]8.4*5.8*3.35側(cè)向送風(fēng)(風(fēng)口沿房間長度布置)13.3410.355012[公寓式酒店]8.4*4.2*3.35側(cè)向送風(fēng)(風(fēng)口沿房間長度布置)13.289.855013[公寓式酒店,7]8.4*4.2*3.35側(cè)向送風(fēng)(風(fēng)口沿房間長度布置)13.289.85第6章風(fēng)道的設(shè)計(jì)與水力計(jì)算6.1風(fēng)道的設(shè)計(jì)與布置 風(fēng)管是中央空調(diào)系統(tǒng)必不可少的重要組成。空調(diào)送風(fēng)和回風(fēng)、排風(fēng)、新風(fēng)供給,正壓防煙送風(fēng),機(jī)械排煙系統(tǒng)均要用到風(fēng)管。風(fēng)管系統(tǒng)的設(shè)計(jì)正確與否,關(guān)系到整個(gè)空調(diào)系統(tǒng)的造價(jià)、運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性以及運(yùn)行效果。風(fēng)管系統(tǒng)的設(shè)計(jì)的基本任務(wù)是:布置合理的管線;經(jīng)濟(jì)合理的確定風(fēng)管的形狀及各段截面的尺寸,以保證實(shí)際風(fēng)量符合設(shè)計(jì)的要求;并計(jì)算系統(tǒng)的總阻力。本次設(shè)計(jì)中的風(fēng)管計(jì)算采用假定流速法。風(fēng)管用鍍鋅鋼板制作,布置時(shí)應(yīng)注意整齊,美觀和便于維修、測試,應(yīng)與其他管道統(tǒng)一考慮,以防止冷熱源管道之間的不利影響,設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮各管道的裝拆方便;布置時(shí)應(yīng)還盡量使排(回)風(fēng)口與送風(fēng)口遠(yuǎn)離,送風(fēng)口應(yīng)盡量放在排風(fēng)口的上風(fēng)側(cè);為避免吸入室外地面灰塵,送風(fēng)口底部應(yīng)距地面不宜低于2m。風(fēng)管干管流速取6~8m/s,支管取2~4m/s來確定管徑風(fēng)管的形式很多,一般采用圓形或矩形風(fēng)管。圓形風(fēng)管強(qiáng)度大,耗材料少,但是占用有效空間大,不易布置的美觀,常用于暗裝。矩形風(fēng)管占用的有效空間小,易于布置,明裝美觀,彎頭及三通等部件的尺寸較圓形風(fēng)管的部件小,且容易加工,使用較多,所以本次設(shè)計(jì)中采用矩形風(fēng)管。6.2風(fēng)道的水力計(jì)算 由《簡明空調(diào)設(shè)計(jì)手冊》可查的各風(fēng)管內(nèi)的空氣流速要求列于表7-1表6-1.空調(diào)低速風(fēng)管內(nèi)的空氣流速噪音<40dB40~60dB新風(fēng)入口m/s3.5~4.04.0~4.5總管和總干管m/s6.0~8.06.0~8.0無送、回風(fēng)口的支管m/s3.0~4.05.0~7.0有送、回風(fēng)口的支管m/s2.0~3.03.0~5.0風(fēng)管尺寸的計(jì)算在系統(tǒng)和設(shè)備布置、風(fēng)管材料、各送排風(fēng)點(diǎn)的位置和風(fēng)量均已確定的基礎(chǔ)上進(jìn)行,采用假定流速法,其計(jì)算方法如下:確定空調(diào)系統(tǒng)風(fēng)道形式,合理布置風(fēng)道,并繪制風(fēng)道系統(tǒng)軸側(cè)圖,作為水利計(jì)算草圖。在計(jì)算草圖上進(jìn)行管段編號,并標(biāo)注管段的長度和風(fēng)量,管段長度一般按兩管件中心線長度計(jì)算,不扣除管件(如三通,彎頭)本身的長度。選定系統(tǒng)最不利環(huán)路,一般指最遠(yuǎn)或局部阻力最大的環(huán)路。選擇合適的空氣流速,同前頁各管段建議流速和最大流速表中所列。根據(jù)給定風(fēng)量和選定流速,逐段計(jì)算管道端面尺寸,并使其符合矩形風(fēng)道統(tǒng)一規(guī)格。然后根據(jù)選定了的段面尺寸和風(fēng)量,計(jì)算出風(fēng)道內(nèi)的實(shí)際流速。通過矩形風(fēng)道的風(fēng)量G可按下式計(jì)算:G=3600abv()式中a、b——分別為風(fēng)道斷面凈寬和凈高,m。計(jì)算風(fēng)道的沿程阻力。計(jì)算各管段的局部阻力。計(jì)算系統(tǒng)的總阻力。檢查并聯(lián)管路的阻力平衡情況本次設(shè)計(jì)新風(fēng)、送風(fēng)、回風(fēng)風(fēng)管設(shè)計(jì)采用鴻業(yè)暖通7.0中帶的水力計(jì)算軟件進(jìn)行計(jì)算,以第五層為例,詳細(xì)結(jié)果見附表五第7章空調(diào)水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與水力計(jì)算7.1水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)7.1.1空調(diào)水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則空調(diào)水系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)堅(jiān)持的設(shè)計(jì)原則是:1)、管路考慮必要的坡度以排除空氣;2)、要解決好水處理與水過濾;3)、力求水力平衡;4)、防止大流量小溫差;5)、注意管網(wǎng)的保冷與保暖效果。7.1.2空調(diào)水系統(tǒng)方案的確定空調(diào)水系統(tǒng)方案比較如下表:表7-1空調(diào)水系統(tǒng)比較:類型特征優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)閉式管路系統(tǒng)不與大氣相接觸,僅在系統(tǒng)最高點(diǎn)設(shè)置膨脹水箱與設(shè)備的腐蝕機(jī)會(huì)少;不需克服靜水壓力,水泵壓力、功率均低。系統(tǒng)簡單與蓄熱水池連接比較復(fù)雜開式管路系統(tǒng)與大氣相通與蓄熱水池連接比較簡單易腐蝕,輸送能耗大同程式供回水干管中的水流方向相同;經(jīng)過每一管路的長度相等水量分配,調(diào)度方便,便于水力平衡需設(shè)回程管,管道長度增加,初投資稍高異程式供回水干管中的水流方向相反;經(jīng)過每一管路的長度不相等不需設(shè)回程管,管道長度較短,管路簡單,初投資稍低水量分配,調(diào)度較難,水力平衡較麻煩兩管制供熱、供冷合用同一管路系統(tǒng)管路系統(tǒng)簡單,初投資省無法同時(shí)滿足供熱、供冷的要求三管制分別設(shè)置供冷、供熱管路與換熱器,但冷熱回水的管路共用能同時(shí)滿足供冷、供熱的要求,管路系統(tǒng)較四管制簡單有冷熱混合損失,投資高于兩管制,管路系統(tǒng)布置較簡單四管制供冷、供熱的供、回水管均分開設(shè)置,具有冷、熱兩套獨(dú)立的系統(tǒng)能靈活實(shí)現(xiàn)同時(shí)供冷或供熱,沒有冷、熱混合損失管路系統(tǒng)復(fù)雜,初投資高,占用建筑空間較多一級泵冷、熱源側(cè)與負(fù)荷側(cè)合用一組循環(huán)水泵系統(tǒng)簡單,初投資省不能調(diào)節(jié)水泵流量,難以節(jié)省輸送能耗,不能適應(yīng)供水分區(qū)壓降較懸殊的情況二級泵冷、熱源側(cè)與負(fù)荷側(cè)分別配備循環(huán)水泵可以實(shí)現(xiàn)水泵變流量,能節(jié)省輸送能耗,能適應(yīng)供水分區(qū)不同壓降,系統(tǒng)總壓力低。系統(tǒng)較復(fù)雜,初投資較高本樓層是為28層的高層建筑,為平衡水利,必須做同程式,氣候和環(huán)境條件等等,不適宜做開式系統(tǒng);冬季熱負(fù)荷跟夏季總冷負(fù)荷相差不是太大,且從經(jīng)濟(jì)和實(shí)用角度來看,宜選雙管制;由于本樓層的總體負(fù)荷較大,冷凍水流量為606m3/h>300m3/h,且空調(diào)器末端阻力比冷水機(jī)組要大100kPa左右,適合二次泵系統(tǒng),根據(jù)以上各系統(tǒng)的特征及優(yōu)缺點(diǎn),結(jié)合本建筑樓的實(shí)際情況情況,本設(shè)計(jì)空調(diào)水系統(tǒng)選擇閉式、同程、雙管制、二級泵系統(tǒng)。7.1.3冷凝水管道設(shè)計(jì)風(fēng)機(jī)盤管與吊裝新風(fēng)機(jī)組等在運(yùn)行過程中產(chǎn)生的冷凝水由冷凝水管排出。風(fēng)機(jī)盤管與新風(fēng)機(jī)組的凝結(jié)水一般采用開式、非滿流自流系統(tǒng),排水余壓很小,因而要做排水管的坡度,以防排水不暢凝水溢出,濕損吊頂裝修。本設(shè)計(jì)中冷凝管沿水流方向保持不小于千分之二的坡度,且就近排入衛(wèi)生間排水管,空調(diào)機(jī)組與臥式新風(fēng)機(jī)組的冷凝水直接排入衛(wèi)生間的地漏,排水須作存水彎后排入地漏,水封高度:130mm水柱(大于室內(nèi)的風(fēng)壓)。冷凝水管采用采用鍍鋅鋼管,螺紋連接,不必進(jìn)行保溫處理。冷凝水管的公稱直徑DN,可根據(jù)空調(diào)器、風(fēng)機(jī)盤管或空調(diào)機(jī)組的產(chǎn)冷量Q,按表7-1確定:表7-2冷凝水管徑估算表Q(KW)DN(mm)≤17.62517.7~10032101~17640177~59850599~105580105612462125>124621507.2水系統(tǒng)的水力計(jì)算采用假定流速法,其計(jì)算步驟如下:1)、繪制冷水系統(tǒng)圖,對管段編號,標(biāo)注長度和流量;2)、確定合理的流速;3)、根據(jù)各個(gè)管段的水量和選擇流速確定管段的直徑,計(jì)算摩擦阻力和局部阻力;4)、并聯(lián)管路的阻力平衡;5)、計(jì)算系統(tǒng)的總阻力本次設(shè)計(jì)水系統(tǒng)管道設(shè)計(jì)采用鴻業(yè)暖通7.0中帶的水力計(jì)算軟件進(jìn)行計(jì)算,以d第五層冷水供水管為例,詳細(xì)結(jié)果見附表六7.3水系統(tǒng)的布置本系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用兩管制(無縫鋼管)供應(yīng)7℃供水與12℃回水形式的冷凍水,且具有結(jié)構(gòu)簡單,初期投資小等特點(diǎn)。同時(shí)考慮到節(jié)能與管道內(nèi)清潔等問題,可以采用閉式系統(tǒng),不與大氣相接觸,采用定壓補(bǔ)水裝置取代以往的膨脹水箱定壓。冷凍水系統(tǒng)的水處理采用選擇全自動(dòng)的水處理儀器處理自來水。處理后的水通過定壓補(bǔ)水裝置進(jìn)入冷凍水系統(tǒng)。定壓補(bǔ)水裝置包括有兩部分:.膨脹罐用于恒定系統(tǒng)內(nèi)的水壓;補(bǔ)水箱和補(bǔ)水泵用于保證系統(tǒng)內(nèi)各個(gè)末端裝置始終充滿冷凍水。冷卻水系統(tǒng)的水處理采用化學(xué)加藥的方式。由于設(shè)計(jì)屬于高層建筑,因此立管選用同程式水系統(tǒng),水平管系統(tǒng)比較大的也選用同程式,如裙房。平面水系統(tǒng)較小比較易于調(diào)節(jié)平衡選用異程,加靜態(tài)平衡閥調(diào)節(jié)平衡。本設(shè)計(jì)采用的冷源是螺桿式冷水機(jī)組,機(jī)組布置在地下室三層的冷凍站房里。水系統(tǒng)分為兩個(gè)區(qū),地下一層至地上四層為一個(gè)水系統(tǒng),地上五層至二十八層為一個(gè)系統(tǒng)。供水、立管均采用同程式,各層水管裙房采用同程式,主體建筑公寓式酒店采用水平水系統(tǒng)采用異程式,新風(fēng)機(jī)組和風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng)共用供、回水立管,即新風(fēng)負(fù)荷亦算入冷水機(jī)組負(fù)荷當(dāng)中??紤]到本次設(shè)計(jì)的建筑特點(diǎn)和空調(diào)系統(tǒng)的布置,冷卻水系統(tǒng)采用風(fēng)冷式卻塔冷卻循環(huán)的冷卻水。冷卻塔通過流通的空氣與噴淋的冷卻水進(jìn)行熱交換達(dá)到降溫效果。在這次設(shè)計(jì)中將冷卻塔放置于裙房4層樓頂,而冷卻水泵與制冷機(jī)組等設(shè)備集中放置于地下三層的制冷機(jī)房。根據(jù)水力計(jì)算可知,從冷凍站房出來到空調(diào)末端,最不利水力點(diǎn)在最高層,水系統(tǒng)1(地下一層至地上四層)的最不利環(huán)路阻力為389.84KPa,水系統(tǒng)2的最不利環(huán)路阻力為466.1KPa。第8章制冷機(jī)房8.1制冷機(jī)房主要設(shè)備的選擇計(jì)算8.1.1冷水機(jī)組的選擇1.計(jì)算總冷負(fù)荷:根據(jù)鴻業(yè)計(jì)算軟件可得出,本建筑的夏季設(shè)計(jì)冷負(fù)荷為Q=2832.05kW如下圖,查表可知h1=90.8kJ/kg,h3=56.3kJ/kg,又η=×100%=65%,所以h2=68.38kJ/kg設(shè)有熱回收的樓層總的新風(fēng)量GX=68613.5×1.2=82336.2kJ/h,則回收冷量Qh=GX(h2-h1)=502.51kW本樓層實(shí)際由集中供熱提供的熱量Q1=2832.05-502.51=2329.54kW考慮10%的富裕度:Q2=2329.54×1.1=2562.5kW據(jù)制冷系統(tǒng)的總冷量Q=2562.5kW選擇開利的螺桿式冷水機(jī)組30XW1002(3臺)。選
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